DE102016202334A1 - Subassembly for a drive unit, drive unit, powertrain test bench and modular system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Unterbaugruppe (2, 3, 4, 5, 6, 7) für eine Antriebseinheit (1). Die erfindungsgemäße Unterbaugruppe (2, 3, 4, 5, 6, 7) zeichnet sich dadurch aus, dass die Unterbaugruppe (2, 3, 4, 5, 6, 7) eine normierte Schnittstelle zur Verbindung mit mindestens einer weiteren Unterbaugruppe (2, 3, 4, 5, 6, 7) für die selbe Antriebseinheit (1) aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Antriebseinheit (1), einen entsprechenden Antriebsstrangprüfstand (20) und ein entsprechendes Baukastensystem.The invention relates to a subassembly (2, 3, 4, 5, 6, 7) for a drive unit (1). The subassembly (2, 3, 4, 5, 6, 7) according to the invention is characterized in that the subassembly (2, 3, 4, 5, 6, 7) has a normalized interface for connection to at least one further subassembly (2, 3, 4, 5, 6, 7) for the same drive unit (1). The invention further relates to a corresponding drive unit (1), a corresponding drive train test bench (20) and a corresponding modular system.
Description
Die Erfindung betrifft eine Unterbaugruppe für eine Antriebseinheit gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Antriebseinheit für einen Antriebsstrangprüfstand gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10, einen Antriebsstrangprüfstand zum Prüfen eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12 sowie ein Baukastensystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 13. The invention relates to a subassembly for a drive unit according to the preamble of
Getriebeprüfstände bzw. Antriebsstrangprüfstände zum Prüfen von Kraftfahrzeuggetrieben bzw. von vollständigen Kraftfahrzeugantriebssträngen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Prüfstände werden einerseits verwendet, um Funktionsstörungen im Antriebsstrang frühzeitig durch eine Reihe von Belastungstests zu erkennen. Typische Funktionsstörungen entstehen z.B. durch spielbehaftete Bauteile, wie z. B. Zahnräder, Synchronringe, Synchronkörper, Lamellenkupplungsscheiben und Wellen, die ausgelenkt oder gar zu Schwingungen angeregt werden können. Im Rahmen der Funktionserprobung werden üblicherweise das Akustikverhalten und die Schaltqualität geprüft. Andererseits finden derartige Prüfstände aber auch in der Entwicklung und stetigen Verbesserung von Kraftfahrzeugantriebssträngen sowie insbesondere Kraftfahrzeuggetrieben Verwendung. Besonderes Augenmerk liegt hier üblicherweise auf der Dauerfestigkeit sowie der Grundlagenentwicklung neuer technischer Wirkprinzipien. Transmission test stands or powertrain test stands for testing motor vehicle transmissions or complete motor vehicle drive trains are known from the prior art. On the one hand, such test rigs are used to detect malfunctions in the powertrain early through a series of load tests. Typical malfunctions arise e.g. by game-related components, such. As gears, synchronizer rings, synchronizer body, multi-plate clutch discs and waves that can be deflected or even excited to vibrate. As part of the functional testing usually the acoustic behavior and the shift quality are tested. On the other hand, such test stands but also in the development and continuous improvement of motor vehicle powertrains and in particular motor vehicle transmissions use. Particular attention is usually paid here to the fatigue strength and the basic development of new technical principles of action.
In diesem Zusammenhang beschreibt die
Die
Die bekannten Antriebsstrangprüfstände sind jedoch insofern nachteilbehaftet, als dass diese entweder nicht für die Prüfung eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs vor dem Einbau in ein Fahrzeug geeignet sind oder dass sie hinsichtlich der Auslegung ihrer mechanischen Belastbarkeit und ihres Dynamikverhaltens speziell und ausschließlich für eine bestimmte Art von Kraftfahrzeugantriebssträngen konstruiert sind. Insbesondere die letztgenannten Antriebsstrangprüfstände sind in ihrer Verwendungsbreite wenig flexibel, was diese im Zusammenhang mit den vergleichsweise hohen Anschaffungskosten wirtschaftlich unattraktiv erscheinen lässt. The known powertrain test stands, however, are disadvantageous in that they are either not suitable for testing a motor vehicle drive train prior to installation in a vehicle or that they are designed specifically and exclusively for a particular type of motor vehicle drive trains with regard to the design of their mechanical load capacity and their dynamic behavior. In particular, the latter powertrain test stands are not very flexible in terms of their use, which makes them appear economically unattractive in connection with the relatively high cost.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexible und kostengünstige Anpassbarkeit eines Antriebsstrangprüfstands zu gewährleisten, wobei der Antriebsstrangprüfstand zum Prüfen von Kraftfahrzeugantriebssträngen außerhalb eines Fahrzeugs geeignet ist. It is an object of the present invention to provide a flexible and inexpensive adaptability of a powertrain test bench, wherein the powertrain test bench is suitable for testing automotive powertrains outside a vehicle.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Unterbaugruppe für eine Antriebseinheit gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved by the subassembly for a drive unit according to
Die Erfindung betrifft eine Unterbaugruppe für eine Antriebseinheit. Die erfindungsgemäße Unterbaugruppe zeichnet sich dadurch aus, dass die Unterbaugruppe eine normierte Schnittstelle zur Verbindung mit mindestens einer weiteren Unterbaugruppe für die selbe Antriebseinheit aufweist. The invention relates to a subassembly for a drive unit. The subassembly according to the invention is characterized in that the subassembly has a normalized interface for connection to at least one further subassembly for the same drive unit.
Daraus ergibt sich der Vorteil, dass erfindungsgemäße Unterbaugruppen über die normierten Schnittstellen nahezu beliebig miteinander kombiniert werden können. Dies wiederum ermöglicht es, dass die Antriebseinheit aus unterschiedlichen dimensionierten Unterbaugruppen flexibel und bedarfsgerecht an einen zu prüfenden Kraftfahrzeugantriebsstrang angepasst werden kann. Eine jeweils antriebsstrangspezifische, teure und aufwändige Neukonstruktion von Antriebseinheiten ist somit nicht notwendig. Da die erfindungsgemäßen Unterbaugruppen zudem an ihren Schnittstellen bevorzugt auch wieder von einander gelöst werden können, können bedarfsweise auch einzelne Unterbaugruppen von der Antriebseinheit entfernt und durch andere Unterbaugruppen ersetzt werden. Somit kann die Antriebseinheit auch schnell und flexibel an die Prüferfordernisse für einen anderen zu prüfenden Kraftfahrzeugantriebsstrang angepasst werden. Dies reduziert den Zeit- und Kostenaufwand zur Herstellung einer antriebsstrangangepassten Antriebseinheit erheblich. This results in the advantage that subassemblies according to the invention can be combined with one another almost arbitrarily via the standardized interfaces. This, in turn, makes it possible for the drive unit from different sized subassemblies to be adapted flexibly and as needed to a motor vehicle drive train to be tested. A drive train-specific, expensive and complex new design of drive units is therefore not necessary. Since the subassemblies according to the invention can also preferably be released from one another at their interfaces, individual subassemblies can, if required, also be removed from the drive unit and replaced by other subassemblies. Thus, the drive unit can also be adapted quickly and flexibly to the test requirements for another motor vehicle powertrain to be tested. This significantly reduces the time and cost required to produce a driveline adapted drive unit.
Unter dem Begriff „normierte Schnittstelle“ wird im Sinne der Erfindung eine Schnittstelle verstanden, die dahingehend vereinheitlicht – also normiert – ist, dass sie eine Verbindung zu allen möglichen Elementen bzw. Unterbaugruppen erlaubt, welche ebenfalls eine entsprechende normierte Schnittstelle aufweisen. Die normierte Schnittstelle kann als mechanische, elektrische bzw. hydraulische Schnittstelle ausgebildet sein. Beispielsweise kann die normierte Schnittstelle als Flanschverbindung mit normiertem Lochkranz ausgebildet sein oder als aufeinander abgestimmte Stecker-Buchse-Verbindung. Im Grunde sind hier beliebige Ausbildungen der Schnittstellen der Unterbaugruppen denkbar, solange sie nur dahingehend vereinheitlicht sind, dass sie eine Verbindung zu den ebenfalls die vereinheitlichte bzw. normierte Schnittstelle aufweisenden Unterbaugruppen ermöglichen. The term "standardized interface" is an interface within the meaning of the invention understood that standardized to that effect - ie normalized - is that it allows a connection to all possible elements or subassemblies, which also have a corresponding normalized interface. The standardized interface can be designed as a mechanical, electrical or hydraulic interface. For example, the standardized interface can be designed as a flange connection with normalized perforated ring or as a matched male-female connection. Basically, any formations of the interfaces of the subassemblies are conceivable here, as long as they are only standardized to the extent that they allow a connection to the likewise unified or normalized interface having subassemblies.
Die Antriebseinheit ist bevorzugt eine Antriebseinheit für einen Antriebsstrangprüfstand, wobei der Antriebsstrangprüfstand zum Prüfen eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs außerhalb eines Fahrzeugs geeignet ist. The drive unit is preferably a drive unit for a drive train test bench, wherein the drive train test bench is suitable for testing a motor vehicle drive train outside a vehicle.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Unterbaugruppe einer Funktionsklasse von Unterbaugruppen zugeordnet ist, wobei Unterbaugruppen einer Funktionsklasse identische Funktionen erfüllen und sich zumindest in ihrer maximal bereitstellbaren Leistung, ihrer mechanischen Belastbarkeit, ihren Bemaßungen und/oder ihrem Dynamikverhalten voneinander unterscheiden. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass zur Bereitstellung einer bestimmten Funktionalität durch eine Funktionsklasse verschieden dimensionierte bzw. ausgebildete Unterbaugruppen zur Verfügung stehen, welche jeweils zwar dieselbe Funktionalität bereitstellen bzw. dieselbe Funktion erfüllen, jedoch hinsichtlich ihrer physischen Eigenschaften an unterschiedliche Anforderungen angepasst sind. Somit kann zur Erfüllung einer gewünschten Funktion stets eine an die vorliegenden Anforderungen angepasste Unterbaugruppe herangezogen werden. Durch die normierten Schnittstellen kann diese Unterbaugruppe problemlos mit den weiteren Unterbaugruppen zu einer Antriebseinheit verbunden werden. Zusätzlich können sich die Unterbaugruppen einer Funktionsklasse auch durch den von ihnen bereitgestellten Bedienkomfort sowie anfallende Rüstzeiten unterscheiden. According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the subassembly is assigned to a functional class of subassemblies, wherein subassemblies of a functional class fulfill identical functions and differ from each other at least in their maximum deliverable power, their mechanical strength, their dimensions and / or their dynamic behavior. This results in the advantage that for the provision of a specific functionality by a functional class differently dimensioned or trained subassemblies are available, which in each case provide the same functionality or perform the same function, but are adapted to different requirements in terms of their physical properties. Thus, a sub-assembly adapted to the present requirements can always be used to fulfill a desired function. Due to the standardized interfaces, this subassembly can be easily connected to the other subassemblies to form a drive unit. In addition, the subassemblies of a functional class can also differ by the ease of use provided by them as well as the set-up times.
Durch die Vielzahl von untereinander kombinierbaren bzw. verbindbaren Unterbaugruppen wird also ein Baukastensystem bereitgestellt, welches eine hohe Flexibilität bei der Zusammenstellung der Antriebseinheit aus den Unterbaugruppen ermöglicht und gleichzeitig durch das Zurückgreifen auf die bereits vorhandenen Unterbaugruppen die Herstellungskosten für die Antriebseinheit gering hält. Insbesondere fällt kein Konstruktionsaufwand an. By virtue of the multiplicity of subassemblies which can be combined or connected to one another, a modular system is thus provided which permits high flexibility in assembling the drive unit from the subassemblies and at the same time keeps the production costs for the drive unit low by relying on the subassemblies already present. In particular, no design effort is required.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Unterbaugruppen den Funktionsklassen Grundgestelle, Konsolen, Verstelleinrichtungen, Antriebe, Verbindungsstränge und Schwenkplatten zugeordnet sind. Es hat sich gezeigt, dass derartige Funktionsklassen den üblicherweise zu erfüllenden Funktionen gerecht werden. Durch geeignete Auswahl und Kombination von Unterbaugruppen aus den verschiedenen, benötigten Funktionsklassen kann somit eine an die jeweils vorliegenden Bedürfnisse angepasste Antriebseinheit hergestellt werden. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the subassemblies are assigned to the functional classes of base frames, brackets, adjusting devices, drives, connecting strands and pivot plates. It has been found that such functional classes meet the functions usually required. By suitable selection and combination of subassemblies from the different, required functional classes, a drive unit adapted to the particular needs present can thus be produced.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Unterbaugruppen der Funktionsklasse Schwenkplatten horizontal verschwenkbar sind. Dies ermöglicht es, die Antriebseinheit bzw. die auf der Schwenkplatte angeordneten Unterbaugruppen horizontal zu verschwenken, um die Antriebseinheit an einer Antriebswelle des zu prüfenden Kraftfahrzeugantriebsstrangs horizontal auszurichten. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the subassemblies of the functional class pivot plates are horizontally pivotable. This makes it possible to pivot the drive unit or the subassemblies arranged on the swivel plate horizontally in order to align the drive unit horizontally on a drive shaft of the motor vehicle drive train to be tested.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Unterbaugruppen der Funktionsklasse Schwenkplatten mittels eines Getriebemotors horizontal verschwenkbar sind. Dies erleichtert das Verschwenken als solches gegenüber einem rein manuellen Verschwenken und vereinfacht insbesondere das Einstellen einer präzisen horizontalen Ausrichtung. Particularly preferably, it is provided that the subassemblies of the functional class swivel plates are horizontally pivotable by means of a geared motor. This facilitates the pivoting as such compared to a purely manual pivoting and in particular simplifies the setting of a precise horizontal alignment.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Unterbaugruppen der Funktionsklasse Grundgestelle neigungsverstellbar sind. Dies ermöglicht es, die Antriebseinheit bzw. die auf dem Grundgestell angeordneten Unterbaugruppen in ihrer Neigung gegenüber der Horizontalen zu verstellen, um die Antriebseinheit an einer Antriebswelle des zu prüfenden Kraftfahrzeugantriebsstrangs hinsichtlich ihrer Neigung auszurichten. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the subassemblies of the functional class base frames are tilt-adjustable. This makes it possible to adjust the drive unit or arranged on the base subassemblies in their inclination relative to the horizontal in order to align the drive unit to a drive shaft of the motor vehicle powertrain to be tested in terms of their inclination.
Auch in diesem Fall ist es besonders bevorzugt, dass die Unterbaugruppen der Funktionsklasse Grundgestelle mittels eines Getriebemotors neigungsverstellbar sind. Dies erleichtert das Neigung gegenüber der Horizontalen als solches gegenüber einem rein manuellen Verstellen und vereinfacht insbesondere das Einstellen einer präzisen Ausrichtung. Also in this case, it is particularly preferred that the subassemblies of the functional class base frames by means of a geared motor are tilt-adjustable. As such, this facilitates the inclination to the horizontal as opposed to a purely manual adjustment, and in particular, facilitates the adjustment of a precise alignment.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass Auflageflächen der Grundgestelle, entlang der die Neigungsverstellung erfolgt, mit Gleitbahnen aus Kunststoff versehen sind. Dies begünstigt ein krafteffizientes und präzises Neigungsverstellen der Grundgestelle. Ein weiterer Vorteil liegt in der hohen Systemsteifigkeit, die sich durch die Gleitbahnen für die Grundgestelle bzw. für die Antriebseinheiten ergibt. Das Auftreten von Schwingungen kann somit weitgehend vermieden werden. It is preferably provided that bearing surfaces of the base frames, along which the tilt adjustment is made, are provided with slideways made of plastic. This favors a power-efficient and precise tilt adjustment of the base frames. Another advantage is the high system rigidity that results from the slideways for the base frames and for the drive units. The occurrence of vibrations can thus be largely avoided.
Die Neigungsverstellung kann z.B. entlang von Neigungsschienen erfolgen. The inclination adjustment can be done eg along incline rails.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Gleitbahnen, z.B. mittels Zweikomponentenkleber, auf die Auflageflächen aufgeklebt werden und anschließend überfräst werden. Das Überfräsen gewährleistet dabei eine besonders glatte und gleichmäßige Oberfläche, was wiederum ein krafteffizientes und präzises Neigungsverstellen der Antriebseinheit noch weiter begünstigt. Zudem wird auch die Steifigkeit der Verbindung durch das Überfräsen und das damit einhergehende zusätzliche Glätten verbessert. It is particularly preferred that the slideways, e.g. using two-component adhesive, are glued to the bearing surfaces and then milled. The over-milling ensures a particularly smooth and uniform surface, which in turn further favors a power-efficient and precise tilt adjustment of the drive unit. In addition, the rigidity of the connection is improved by the over-milling and the associated additional smoothing.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Unterbaugruppen der Funktionsklasse Konsolen eine Longitudinalverstellung umfassen. Dadurch wird es vorteilhaft ermöglicht, die auf der Konsole angeordneten Unterbaugruppen longitudinal in Richtung der Antriebswelle des zu prüfenden Kraftfahrzeugantriebsstrangs zu verschieben bzw. longitudinal von der Antriebswelle des zu prüfenden Kraftfahrzeugantriebsstrangs zu entfernen. Somit kann der Antrieb auf der Konsole bei einem veränderten Aufbau des Verbindungsstrangs und einer damit einhergehenden Änderung der longitudinalen Länge des Verbindungsstrangs immer wieder an der Antriebswelle des Kraftfahrzeugantriebsstrangs longitudinal ausgerichtet werden. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the subassemblies of the functional class consoles comprise a longitudinal adjustment. This advantageously makes it possible to shift the subassemblies arranged on the console longitudinally in the direction of the drive shaft of the motor vehicle drive train to be tested or to remove them longitudinally from the drive shaft of the motor vehicle drive train to be tested. Thus, the drive on the console with a changed construction of the connecting strand and a concomitant change in the longitudinal length of the connecting strand can be repeatedly aligned longitudinally on the drive shaft of the motor vehicle drive train.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Longitudinalverstellungen der Konsolen mittels eines Getriebemotors verstellbar sind. Dies erleichtert das longitudinale Verstellen der Antriebseinheit bzw. der auf der Konsole angeordneten Unterbaugruppen und vereinfacht insbesondere das Einstellen einer präzisen longitudinalen Ausrichtung. Particularly preferably, it is provided that the longitudinal adjustments of the brackets are adjustable by means of a geared motor. This facilitates the longitudinal adjustment of the drive unit or the subassemblies arranged on the console and in particular simplifies the setting of a precise longitudinal alignment.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Unterbaugruppen der Funktionsklasse Verbindungsstränge mindestens eines der Elemente Drehmomentmesseinrichtung und/oder Zwischenlagerung umfassen. Dies ermöglicht einen antriebsstrangspezifisch angepassten und bedarfsorientierten Aufbau des Verbindungsstrangs. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the subassemblies of the functional class connecting strands comprise at least one of the elements torque measuring device and / or intermediate storage. This enables a driveline-specific adapted and demand-oriented structure of the connection string.
Die Drehmomentmesseinrichtung dient dazu, auf den Antriebsstrang wirkende Drehmomente zu erfassen. Dies ist von Vorteil, um das lastabhängige Verhalten des Kraftfahrzeugantriebsstrangs zu prüfen. The torque measuring device serves to detect torques acting on the drive train. This is advantageous for testing the load-dependent behavior of the motor vehicle drive train.
Die Zwischenlagerung dient zur rotatorischen Lagerung des Verbindungsstrangs und damit zur Vermeidung der Entstehung von Schwingungen auf dem Verbindungsstrangs. The intermediate storage serves for rotational storage of the connecting strand and thus to avoid the formation of vibrations on the connecting strand.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Unterbaugruppen der Funktionsklasse Verbindungsstränge mindestens eines der Elemente Koppelflansch und/oder Blockierung und/oder Sicherheitskupplung umfassen. It is preferably provided that the subassemblies of the functional class connecting strands comprise at least one of the elements coupling flange and / or blocking and / or safety coupling.
Der Koppelflansch dient dazu, den Verbindungsstrang der Antriebseinheit mit der Antriebswelle des zu prüfenden Kraftfahrzeugantriebsstrangs drehfest zu koppeln. The coupling flange serves to non-rotatably couple the connecting strand of the drive unit to the drive shaft of the motor vehicle drive train to be tested.
Die Blockierung dient dazu, eine Drehbewegung des Verbindungsstrangs zu blockieren. Somit können z.B. Montage-, Rüst- oder Wartungsarbeiten an der Antriebseinheit vorgenommen werden oder es kann auch das Verhalten des zu prüfenden Kraftfahrzeugantriebsstrang bei einer vollständigen Blockierung einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugantriebsstrangs geprüft werden. Die Blockierung kann zusätzlich zu einer Bremse oder alternativ zu einer Bremse vorgesehen sein. The blocking serves to block a rotational movement of the connecting strand. Thus, e.g. Assembly, set-up or maintenance work on the drive unit can be made or it can also be the behavior of the motor vehicle powertrain to be tested in a complete blockage of a drive shaft of the motor vehicle drive train. The blocking may be provided in addition to a brake or alternatively to a brake.
Die Sicherheitskupplung dient dazu, bei einer Überlast den Verbindungsstrang bzw. die Antriebseinheit von der Antriebswelle des Kraftfahrzeugantriebsstrangs zu trennen und somit sowohl den Kraftfahrzeugantriebsstrang als auch die Antriebseinheit vor Beschädigungen durch Überlast zu schützen. The safety coupling is used to disconnect the connecting strand or the drive unit from the drive shaft of the motor vehicle drive train in an overload and thus to protect both the motor vehicle drive train and the drive unit from damage due to overload.
Es ist jedoch auch möglich und bevorzugt, beim Aufbau einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit auf Unterbaugruppen der Funktionsklasse Verbindungsstränge vollständig zu verzichten und stattdessen den Antrieb direkt mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugantriebsstrangs zu verbinden. Da die Verbindung durch den Entfall des Verbindungsstrangs sehr steif ist, können somit auch hochdynamische Messungen erfolgen. Beispielsweise kann der Antrieb dadurch das Verhalten und insbesondere die Drehmomentungleichförmigkeiten eines Vierzylinder- oder Sechszylinderverbrennungsmotors simulieren und direkt auf den Kraftfahrzeugantriebsstrang übertragen. However, it is also possible and preferred to completely dispense with the construction of a drive unit according to the invention sub-assemblies of the functional class connecting strands and instead to connect the drive directly to the drive shaft of the motor vehicle drive train. Since the connection is very stiff due to the elimination of the connecting strand, thus highly dynamic measurements can be made. For example, the drive can thereby simulate the behavior and in particular the torque irregularities of a four-cylinder or six-cylinder combustion engine and transmit it directly to the motor vehicle drive train.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Unterbaugruppen der Funktionsklasse Verstelleinrichtungen mindestens einen Positionierungszylinder und eine Führungsschiene umfassen. Die Verstelleinrichtung ermöglicht eine Verstellung der Antriebseinheit im Sinne eines Verschiebens der vollständigen Antriebseinheit in longitudinaler bzw. lateraler Richtung, also eine translatorische Bewegung. Somit kann die Antriebseinheit z.B. besonders einfach an einer Antriebswelle des zu prüfenden Kraftfahrzeugantriebsstrangs ausgerichtet werden. Der Positionierungszylinder ist dabei der Aktor, der die zur Bewegung bzw. zur Verstellung notwendige Kraft aufbringt. Die Führungsschiene führt die verstellten Unterbaugruppen entlang der durch die Führungsschiene vorgegebenen Richtung. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the subassemblies of the functional class adjusting devices comprise at least one positioning cylinder and a guide rail. The adjusting device allows an adjustment of the drive unit in the sense of a displacement of the complete drive unit in the longitudinal or lateral direction, ie a translatory movement. Thus, the drive unit, for example, can be particularly easily aligned with a drive shaft of the motor vehicle drive train to be tested. The positioning cylinder is the actuator, which applies the necessary force for movement or adjustment. The guide rail guides the displaced Subassemblies along the direction predetermined by the guide rail.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Verstelleinrichtung nicht die vollständige Antriebseinheit sondern nur einige der Unterbaugruppen der Antriebseinheit verstellt, z.B. den Antriebsstrang und den Antrieb sowie die Konsole. It is preferably provided that the adjusting device does not adjust the complete drive unit but only some of the subassemblies of the drive unit, e.g. the drive train and the drive as well as the console.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass auch die Führungsschienen und insbesondere auch die unmittelbar mit den Führungsschienen in Kontakt stehenden Oberflächen der Abtriebseinheit mit Gleitbahnen aus Kunststoff versehen sind. Dies begünstigt ein krafteffizientes und präzises Verstellen der Abtriebseinheit. Furthermore, it is preferred that the guide rails and in particular also the surfaces of the output unit which are in direct contact with the guide rails are provided with slide tracks made of plastic. This favors a power-efficient and precise adjustment of the output unit.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Gleitbahnen die Gleitbahnen auch in diesem Fall auf die Führungsschienen bzw. auf die entsprechenden Oberflächen der Abtriebseinheit aufgeklebt werden und anschließend überfräst werden. Particularly preferably, it is provided that the slideways are glued the slideways in this case on the guide rails or on the corresponding surfaces of the output unit and then milled.
Der Positionierungszylinder ist bevorzugt als Hydraulikzylinder ausgebildet, der mittels einer Beaufschlagung mit Druckfluid die Verstellbewegung der Antriebseinheit bzw. der entsprechenden Unterbaugruppen bewirkt. The positioning cylinder is preferably designed as a hydraulic cylinder, which causes the adjustment movement of the drive unit or the corresponding subassemblies by means of an application of pressurized fluid.
Alternativ bevorzugt ist der Positionierungszylinder als Elektrozylinder ausgebildet, welcher mittels eines auf eine Gewindespindel einwirkenden Elektromotors eine Verstellbewegung der Antriebseinheit bzw. der entsprechenden Unterbaugruppen bewirkt. Sowohl der Elektromotor als auch die Gewindespindel können dabei z.B. von einer Außenhülle des Elektrozylinders eingefasst sein. Es kann jedoch auch auf die Außenhülle verzichtet werden Alternatively, preferably, the positioning cylinder is designed as an electric cylinder, which causes an adjusting movement of the drive unit or the corresponding subassemblies by means of an electric motor acting on a threaded spindle. Both the electric motor and the threaded spindle may be e.g. be enclosed by an outer shell of the electric cylinder. However, it can also be dispensed with the outer shell
Die Führungsschiene ist bevorzugt als T-Nutung ausgeführt. The guide rail is preferably designed as a T-slot.
Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Verstelleinrichtung nicht nur einen Positionierungszylinder und eine Führungsschiene umfasst, sondern zwei Positionierungszylinder und zwei Führungsschienen. In diesem Fall sind die zwei Führungsschienen horizontal und zueinander orthogonal ausgerichtet, so dass eine Verstellung sowohl in longitudinaler als auch in lateraler Richtung möglich ist. Die zwei Positionierungszylinder sind entsprechend ausgerichtet, um die Antriebseinheit in longitudinaler sowie in lateraler Richtung entlang der zwei Führungsschienen zu verschieben. Furthermore, it is preferably provided that the adjusting device comprises not only a positioning cylinder and a guide rail, but two positioning cylinder and two guide rails. In this case, the two guide rails are horizontal and mutually orthogonal, so that an adjustment in both the longitudinal and in the lateral direction is possible. The two positioning cylinders are aligned to displace the drive unit in the longitudinal and in the lateral direction along the two guide rails.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Unterbaugruppen der Funktionsklasse Antriebe als Synchronmotoren ausgebildet sind. Synchronmotoren weisen eine vergleichsweise hohe Leistungsdichte bei gleichzeitig sehr gutem Dynamikverhalten auf. According to a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the subassemblies of the functional class drives are designed as synchronous motors. Synchronous motors have a comparatively high power density and at the same time very good dynamic behavior.
Die Antriebe simulieren das Verhalten eines Antriebsaggregats für den Kraftfahrzeugantriebsstrang, wobei ein Antrieb bevorzugt über den Verbindungsstrang trieblich mittelbar mit einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugantriebsstrangs verbindbar ist. Der Antrieb ermöglicht das definierte Beaufschlagen des Kraftfahrzeugantriebsstrangs mit Antriebsmomenten, um das Verhalten des zu prüfenden Kraftfahrzeugantriebsstrang unter Last zu prüfen. The drives simulate the behavior of a drive assembly for the motor vehicle drive train, wherein a drive is preferably connectable indirectly via the connecting line with a drive shaft of the motor vehicle drive train. The drive allows the defined application of driving torques to the motor vehicle drive train in order to test the behavior of the motor vehicle drive train to be tested under load.
Je nach Auslegung des Antriebs ist dieser luftkühlbar oder wasserkühlbar oder kombiniert luft- und wasserkühlbar. Depending on the design of the drive, it is air-cooled or water-cooled or combined air- and water-cooled.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Antriebseinheit für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, umfassend eine Vielzahl von Unterbaugruppen. Die erfindungsgemäße Antriebseinheit zeichnet sich dadurch aus, dass die Unterbaugruppen erfindungsgemäße Unterbaugruppen sind. Dies führt zu den bereits im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Unterbaugruppen beschriebenen Vorteilen auch für die erfindungsgemäße Antriebseinheit. The invention also relates to a drive unit for a motor vehicle drive train comprising a plurality of subassemblies. The drive unit according to the invention is characterized in that the subassemblies are subassemblies according to the invention. This leads to the advantages already described in connection with the subassemblies according to the invention also for the drive unit according to the invention.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Antriebseinheit aus einer Funktionsklasse nicht mehr als eine Unterbaugruppe umfasst. Da alle Unterbaugruppen ein und derselben Funktionsklasse eine identische Funktion erfüllen, ist es also vorteilhaft nicht notwendig, mehr als eine einzelne Unterbaugruppe je Funktionsklasse heranzuziehen. According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the drive unit of a functional class does not comprise more than one subassembly. Since all subassemblies of the same functional class perform an identical function, it is advantageously not necessary to use more than one subassembly per functional class.
Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Antriebsstrangprüfstand zum Prüfen eines Kraftfahrzeugantriebsstrang. Der erfindungsgemäße Antriebsstrangprüfstand zeichnet sich dadurch aus, dass der Antriebsstrangprüfstand eine erfindungsgemäße Antriebseinheit umfasst. Daraus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Antriebseinheit beschriebenen Vorteile auch für den erfindungsgemäßen Antriebsstrangprüfstand. Furthermore, the invention relates to a powertrain test stand for testing a motor vehicle drive train. The drive train test stand according to the invention is characterized in that the drive train test bench comprises a drive unit according to the invention. This results in the advantages already described in connection with the drive unit according to the invention also for the drive train test stand according to the invention.
Unter einem Antriebsstrang werden im Sinne der Erfindung bevorzugt PKW-Getriebe, LKW-Getriebe, NKW-Getriebe, Baustellenfahrzeuggetriebe, Busgetriebe und Off-Road-Fahrzeug-Getriebe, Verbrennungsmotoren, Elektromotoren, Achssysteme, Wellensysteme bzw. Drehschwingungsdämpfsysteme verstanden. For the purposes of the invention, a drive train is preferably understood to mean passenger car transmissions, truck transmissions, commercial vehicle transmissions, construction vehicle transmissions, bus transmissions and off-road vehicle transmissions, internal combustion engines, electric motors, axle systems, shaft systems or torsional vibration damping systems.
Der Antriebsstrangprüfstand ist bevorzugt zum Prüfen eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs außerhalb eines Fahrzeugs ausgebildet. The powertrain test bench is preferably designed for testing a motor vehicle drive train outside a vehicle.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Baukastensystem zum einfachen Herstellen einer bedarfsangepassten Antriebseinheit für einen Antriebsstrangprüfstand, umfassend eine Vielzahl von Funktionsklassen von Unterbaugruppen, wobei die Funktionsklassen jeweils eine Vielzahl von funktionsidentischen aber unterschiedlich dimensionierten Unterbaugruppen umfassen. Das erfindungsgemäße Baukastensystem zeichnet sich dadurch aus, dass die Antriebseinheit eine erfindungsgemäße Antriebseinheit ist. Der erfindungsgemäße Baukasten ermöglicht somit auf einfache, schnelle und kostengünstige Weise das Herstellen einer bedarfsangepassten Antriebseinheit für einen Antriebsstrangprüfstand. Finally, the invention relates to a modular system for easy manufacture of a A demand-adapted drive unit for a powertrain test stand, comprising a plurality of functional classes of subassemblies, wherein the functional classes each comprise a plurality of functionally identical but differently dimensioned subassemblies. The modular system according to the invention is characterized in that the drive unit is a drive unit according to the invention. The modular system according to the invention thus makes it possible in a simple, fast and cost-effective manner to produce a demand-adapted drive unit for a drive train test bench.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert. The invention will be explained by way of example with reference to embodiments shown in the figures.
Es zeigen: Show it:
Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt. Identical objects, functional units and comparable components are denoted by the same reference numerals across the figures. These objects, functional units and comparable components are identical in terms of their technical features, unless the description explicitly or otherwise implies otherwise.
Wie weiterhin zu sehen ist, sind die Unterbaugruppen Grundgestell
Durch die vergleichsweise verlängerte Oberseite und die zusätzlichen Bohrungen
Gemäß einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, weisen die Antriebsstrangprüfstande
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Antriebseinheit drive unit
- 2 2
- Grundgestell base frame
- 2‘ 2 '
- Neigungsschiene tilt rail
- 2‘‘ 2 ''
- Getriebemotor gearmotor
- 3 3
- Konsole console
- 4 4
- Verstelleinrichtung adjustment
- 4‘ 4 '
- hydraulischer Zylinder hydraulic cylinder
- 4‘‘, 4‘‘‘ 4 '', 4 '' '
- Führungsschiene guide rail
- 5 5
- Antrieb drive
- 6 6
- Verbindungsstrang connecting string
- 7 7
- Schwenkplatte swivel plate
- 7‘ 7 '
- Getriebemotor gearmotor
- 7‘‘ 7 ''
- Schwenkteller pivoting disc
- 7‘‘‘ 7 '' '
- Schwenklagerung pivot bearing
- 8 8th
- Schraubverbindung screw
- 9 9
- Drehmomentmesseinrichtung Torque measuring device
- 9‘ 9 '
- Gehäuse casing
- 9‘‘ 9 ''
- Drehmomentaufnahme torque absorption
- 9‘‘‘ 9 '' '
- Standfußstand
- 10 10
- Zwischenlagerung interim storage
- 10‘ 10 '
- Anschlussflansch flange
- 10‘‘ 10 ''
- Schnellspannsystem Quick release system
- 10‘‘‘ 10 '' '
- Scheibe disc
- 11 11
- Schraubverbindung screw
- 12 12
- Bohrung drilling
- 13 13
- zusätzliche Bohrung additional bore
- 14 14
- Schraubverbindung screw
- 15 15
- Longitudinalverstellung Longitudinalverstellung
- 15‘ 15 '
- Verstellschlitten Adjustable slide
- 15‘‘ 15 ''
- Handkurbel winch
- 16 16
- Schraubverbindung screw
- 17 17
- Bohrungen drilling
- 19 19
- Flanschverbindung flange
- 20 20
- Antriebsstrangprüfstand Powertrain test bench
- 21 21
- Kraftfahrzeugantriebsstrang Motor vehicle drive train
- 21‘ 21 '
- Differentialgetriebe differential gear
- 22, 22‘, 22‘‘, 22‘‘‘ 22, 22 ', 22' ', 22' ''
- Abtriebseinheit driven unit
- 23, 23‘, 23‘‘, 23‘‘‘, 23‘‘‘23, 23 ', 23' ', 23' '', 23 '' '
- Abtriebswelle output shaft
- 24 24
- Getriebe transmission
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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